для охлаждения 2 кг воды от 20С до 10С в воду бросают кусочки льда при температуре 0С. Какое количество льда для охлаждения воды неоходимо?
Ответы
Q = m * c * ΔT
где Q - теплота, необходимая для изменения температуры, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Масса воды равна 2 кг. Удельная теплоемкость воды приблизительно равна 4,18 Дж/(г*°C). Изменение температуры равно 20°C - 10°C = 10°C.
Теплота, необходимая для охлаждения 2 кг воды на 10°C, равна:
Q = 2 * 4,18 * 10 = 83,6 Дж
Теплота, которая выделяется при плавлении 1 кг льда при 0°C, равна 334 Дж/г. Таким образом, чтобы охладить 2 кг воды на 10°C, необходимо выделить теплоту, равную:
Q = 2 * 334 * m
Отсюда:
m = Q / (2 * 334) = 0,25 кг
Таким образом, необходимо бросить в воду 0,25 кг льда при температуре 0°C, чтобы охладить 2 кг воды от 20°C до 10°C.
Ответ:
Для решения этой задачи необходимо использовать тепловой баланс, учитывая, что тепло, выделяющееся при охлаждении льда до 0°C, должно быть равно теплу, поглощаемому водой для охлаждения от 20°C до 10°C.
Количество тепла, необходимое для охлаждения 2 кг воды на 10 градусов:
Q = m * c * ΔT,
где m - масса воды (2 кг), c - удельная теплоёмкость воды (4,18 Дж/(г·°C)), ΔT - изменение температуры (20°C - 10°C = 10°C).
Тогда Q = 2 кг * 4,18 Дж/(г·°C) * 10°C = 83,6 кДж.
Количество тепла, выделяющегося при охлаждении льда до 0°C, можно вычислить по формуле:
Q = m * L,
где L - удельная теплота плавления льда (333,5 кДж/кг).
Количество льда, необходимое для охлаждения воды, можно вычислить как отношение количества тепла, поглощаемого водой, к количеству тепла, выделяющемуся при охлаждении льда:
m(льда) = Q(воды) / L
m(льда) = 83,6 кДж / 333,5 кДж/кг = 0,25 кг
Таким образом, для охлаждения 2 кг воды от 20°C до 10°C необходимо бросить в воду 0,25 кг льда.
Объяснение: